Title 3_Thi vào chuyên vật lí trường Phổ Thông Năng Khiếu - TPHCM - Năm học 2018 - 2019.Image.Marked.pdf ✅

Thi vào chuyên vật lí trường Phổ Thông Năng Khiếu - TPHCM - Năm học 2018 - 2019 Câu 1: Trước đây từ thành phố A đến thành phố B và ngược lại, chỉ có một đường bộ duy nhất gọi là quốc lộ 1. Đường này có một đoạn phải qua đèo, cung đường đèo uốn lượn quanh co, rất nguy hiểm. Mỗi ô tô đi từ A đến B hoặc ngược lại trung bình hết 2 giờ 40 phút, trong đó có 40 phút nghỉ trên đỉnh đèo. Ngày nay người ta đã làm một đường hầm xuyên qua núi để đi qua hầm, người ta làm hai đoạn đường dẫn từ quốc lộ 1 đến miệng hầm: đoạn đường dẫn thứ nhất đi từ địa điểm C trên quốc lộ 1 tại ở chân đèo bên này đi đến miệng hầm; đoạn đường dẫn thứ 2 từ miệng hầm còn lại đến địa điểm D trên quốc lộ 1 ở chân đèo bên kia (minh hoạ ở Hình 1). Biết: - Chiều dài của của đường hầm chính là 6,28km, tổng chiều dài hai đoạn đường dẫn từ quốc lộ 1 đến hai đầu của đường hầm là 5,72km. - Mỗi ô tô đi từ A đến B (hoặc ngược lại) nếu phải đi qua đường hầm chỉ mất 2 giờ và không cần nghỉ giữa đường, trong đó thời gian qua cung đường hầm (từ lúc bắt đầu tách khỏi quốc lộ 1 đến lúc trở lại quốc lộ 1) là 18 phút. - Tốc độ trung bình xe đi từ C đến D (hoặc ngược lại) trên cung đường có hầm là v1 hoặc trên cung đường đèo là v2, biết v1 = 2,5v2. Coi rằng các xe có tốc độ trung bình như nhau trên các đoạn đường giống nhau. a. Tìm chiều dài của đoạn đường đèo. b. Hiện nay, trung bình mỗi ngày có 6500 lượt xe ô tô qua đường hầm đó. Biết trung bình mỗi xe tiêu thụ hết 1 lít xăng thì chạy được 12km khi đi qua cung đường hầm hoặc 7km khi đi qua cung đường đèo. Cho giá mỗi lít xăng là 18.000 đồng. Tính số tiền xăng tiết kiệm được sau một tháng (30 ngày) cho tổng các xe qua đường hầm trên. Câu 2: Hai vật I và II đồng chất, được làm cùng một loại chất liệu không thấm nước và có cùng chiều cao H = 8cm. Vật I có dạng hình trụ tiết diện đều, đường kính đáy D = 8cm; vật II dạng hình nón, đường kính đáy cũng bằng D = 8cm.
- Thả vậy I vào một bình nước hình trụ thì nổi trong nước ở trạng thái thẳng đứng, làm cho nước trong bình dâng cao thêm 3cm, khi đó mặt đáy trên của vật I ngang qua miệng bình và cao hơn mặt nước trong bình 1cm. Biết khối lượng riêng của nước là ρn = 1 kg/lít. a. Tính khối lượng riêng của hai vật trên và bán kính R của đáy bình. b. Bây giờ lấy vật I ra khỏi bình, rồi thả vật II vào bình, sao cho đỉnh hình nón nằm phía trên và trục đối xứng của nó có phương thẳng đứng. Hãy so sánh độ cao của đỉnh hình nón và miệng bình. Câu 3: Cho mạch điện (Hình 2): các điện trở R1 = R2 = R3 = R; đèn Đ có điện trở 3R; X là một biến trở có điện trở Rx thay đổi được; ampe kế lí tưởng. Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K. Một nguồn điện E có hiệu điện thế U không đổi dùng để mắc vào mạch nói trên. 1. Ban đầu khoá K mở và mắc vào hai cực của nguồn E vào hai điểm C, D. Khi đó công suất trên cả đoạn mạch P = 36W và ampe kế chỉ 1A. Hãy xác định hiệu điện thế U của nguồn và giá trị điện trở R. 2. Bây giờ ngắt hai cực của nguồn E ra khỏi C, D và mắc hai cực nguồn này vào hai điểm A, B đồng thời đóng khoá K. a. Điều chỉnh giá trị Rx sao cho công suất trên R2 là P2 = 8W. Tìm công suất của bóng đèn Đ. b. Điều chỉnh giá trị Rx để công suất trên X đạt cực đại. Tìm Rx và công suất cực đại trên X khi đó. c. Khi cho Rx tăng thì độ sáng đèn tăng hay giảm? Vì sao? Câu 4: Cho một số dụng cụ và thiết bị sau đây: - Một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi (Hình 3a); - Hai bóng đèn giống nhau, có hiệu điện thế định mức bằng U (Hình 3b); - Hai công tắc ba điểm hay còn gọi là cái chuyển mạch hai vị trí (1, 2). Mỗi công tắc có hai trạng thái có thể nối điểm 0 với điểm 1 hoặc điểm 0 với điểm 2. Các công tắc có thể nối với dây nối qua các đầu A, B, C và A’, B’, C’ (Hình 3c).
- Một số đoạn dây nối có điện trở không đáng kể. Em hãy vẽ một sơ đồ mạch điện có tất cả các dụng cụ và thiết bị trên, sao cho sau mỗi lần điều khiển các công tắc (chuyển trạng thái đóng ở 1 hoặc 2) ta được một trong các trường hợp sau: a. Hai đèn không sáng. b. Hai đèn đều sáng bình thường. c. Hai đèn đều sáng như nhau và kém hơn bình thường. d. Một đèn sáng bình thường, một đèn không sáng. Hãy mô tả trạng thái của hai công tắc trong mạch điện vừa vẽ để thoả mãn điều kiện a, b, c và d. Câu 5: Mặt trời là một nguồn sáng rộng ở rất xa, khi quan sát từ mặt đất ta coi Mặt Trời như một đĩa phát sáng (Hình 4a). Vào thời điểm giữa trưa nắng, ta dùng một thấu kính hội tụ hướng trục chính đi qua tâm Mặt Trời, khi đó dùng màn hứng ảnh đặt vuông góc với trục chính sau thấu kính, ta thu ảnh của Mặt Trời là một vệt sáng tròn trên màn có tâm là tiêu điểm ảnh F’ của thấu kính và đường kính của vệt sáng bằng 1cm. Gọi A∞ là vùng sáng nhỏ trên mép đĩa sáng của Mặt Trời, chùm sáng từ A∞ tới thấu kính được coi là chùm song song (Hình 4b), sau khi qua thấu kính sẽ tạo một điểm ảnh A’ trên màn. 1. Hãy vẽ hai tia sáng đặc biệt từ A∞ qua thấu kính, hội tụ tại A’. 2. Năng lượng ánh sáng trung bình truyền đến một bề mặt trong một giây gọi là công suất chiếu sáng trung bình trên bề mặt đó. Trong bài toán này, công suất chiếu sáng trung bình lên mỗi centimet vuông của bề mặt thấu kính là 0,1 W/cm2 . Biết rằng chỉ có 90% năng lượng ánh sáng truyền qua được thấu kính tạo
nên vệt sáng ảnh. Công suất chiếu sáng trung bình lên mỗi centimet vuông của vệt sáng ảnh là 0,81 W/cm2 . Hãy ước tính đường kính rìa của thấu kính. LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: a) Thời gian qua cung đường có hầm là: t1 = 18 phút = 0,3 giờ Giả sử t2 là thời gian qua đèo Ta có : t2 – t1 = 3 giờ 40 phút – 40 phút – 2 giờ = 1 giờ => t2 = 1,3 giờ Chiều dài cung đường có hầm là : S1 = 6,28 + 5,72 = 12km Gọi S2 là chiều dài đoạn đường đèo. Lại có : 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1,3 . . 1,2. . 20,8 2,5 0,3 S v t v t S S km S v t v t          b) Một lượt ô tô qua hầm hết 1 lít xăng, qua đèo hết lít xăng 20,8 7 Vậy một tháng tiết kiệm được : đồng = 6,92 tỉ đồng. 20 9 ,8 30.6500. 1 .18000 6,92.10 7         Câu 2: a) Diện tích đáy của hai vật : 2 4 D S   Chiều dài phần vật I nổi trên mặt nước là : x = 1cm => Chiều dài phần chìm trong nước là : y = H – x = 7cm Điều kiện cân bằng cho vật I là : 7 . . 0,875( / ) 8 n y n n y SH S kg lit H           (với ρ là khối lượng riêng của hai vật) Phần vật I chìm trong nước chính là thể tích của nước bị chiếm chỗ. Nên: 2 Sy   R h (với h = 3cm là mực nước trong bình dâng cao thêm)